本發(fā)明一種散熱單元，尤其有關(guān)于應(yīng)用于散熱之散熱單元。

背景技術(shù)：

隨現(xiàn)行電子設(shè)備逐漸以輕薄作為標(biāo)榜之訴求，故各項(xiàng)元件皆須隨之縮小其尺寸，但電子設(shè)備之尺寸縮小伴隨而來(lái)產(chǎn)生的熱變成電子設(shè)備與系統(tǒng)改善性能的主要障礙。所以業(yè)界為了有效解決電子設(shè)備內(nèi)的元件散熱問(wèn)題，便分別提出具有導(dǎo)熱效能較佳的均溫板（Vapor chamber）及熱管（Heat pipe），以有效解決現(xiàn)階段的散熱問(wèn)題。

均溫板(Vapor chamber）呈矩型狀之殼體（或板體），其殼體內(nèi)部腔室壁面設(shè)置毛細(xì)結(jié)構(gòu)，且該殼體內(nèi)部填充有工作液體，并該殼體的一側(cè)(即蒸發(fā)區(qū))貼設(shè)在一發(fā)熱元件(如中央處理器、南北橋晶片、電晶體、MCU等)上吸附該發(fā)熱元件所產(chǎn)生之熱量，使液態(tài)之工作液體于該殼體之蒸發(fā)區(qū)產(chǎn)生蒸發(fā)轉(zhuǎn)換為汽態(tài)，將熱量傳導(dǎo)至該殼體之冷凝區(qū)，該汽態(tài)之工作液體于冷凝區(qū)受冷卻后冷凝為液態(tài)，該液態(tài)之工作液體再透過(guò)重力或毛細(xì)結(jié)構(gòu)回流至蒸發(fā)區(qū)繼續(xù)汽液循環(huán)，以有效達(dá)到均溫散熱之效果。

熱管（Heat pipe）的原理與理論架構(gòu)與均溫板相同，主要是在圓管口徑的熱管內(nèi)之中空部分填入金屬粉末（或是置入編織網(wǎng)狀的毛細(xì)），并透過(guò)燒結(jié)之方式于該熱管之內(nèi)壁形成一環(huán)狀的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，其后將該熱管抽真空并填充工作液體，最后封閉以形成熱管結(jié)構(gòu)。當(dāng)工作液體由蒸發(fā)部受熱蒸發(fā)后擴(kuò)散至該冷凝端，并該工作液體于該蒸發(fā)部為汽態(tài)，由該蒸發(fā)部離開(kāi)后向該冷凝端擴(kuò)散時(shí)逐步受冷卻冷凝轉(zhuǎn)換為液態(tài)，并且再透過(guò)毛細(xì)結(jié)構(gòu)回流至該蒸發(fā)部。

比較均溫板與熱管兩者只有熱傳導(dǎo)的方式不同，均溫板的熱傳導(dǎo)方式是二維的，是面的熱傳導(dǎo)方式，然而熱管的熱傳導(dǎo)方式是一維的熱傳導(dǎo)方式。

如何更有效率的使用這兩種熱傳遞單元，是目前業(yè)者所需努力的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為有效解決上述之問(wèn)題，本發(fā)明之一目的在提供一種兩腔室連通的一殼體及一熱管，且該殼體的腔室內(nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)連毛細(xì)連結(jié)該熱管內(nèi)的腔室內(nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)的散熱單元。

本發(fā)明之另一目的在提供一種散熱單元包括殼體及熱管，其中殼體的殼體腔室內(nèi)的殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)厚度等于該熱管的熱管管壁厚度加上熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)厚度，以使殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)毛細(xì)連結(jié)熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明之另一目的在提供一種毛細(xì)力能從一殼體內(nèi)的腔室傳遞或延伸至一熱管內(nèi)的腔室，使得冷卻的工作流體能從熱管藉由毛細(xì)力回流至殼體內(nèi)的熱傳單元。

　　為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種散熱單元，包括：一殼體，具有一殼體腔室，該殼體腔室內(nèi)容設(shè)有一殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)及一工作流體；一熱管，具有一封閉端、一開(kāi)放端及一熱管壁，該熱管壁具有一外側(cè)及一內(nèi)側(cè)，該內(nèi)側(cè)界定一熱管腔室連通該開(kāi)放端，一熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)于該熱管壁的內(nèi)側(cè)且從該熱管腔室延伸到該開(kāi)放端；其中該熱管的開(kāi)放端插接于該殼體腔室內(nèi)，該熱管腔室通過(guò)該開(kāi)放端連通該殼體腔室，該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)為毛細(xì)連結(jié)該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)。

該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)具有一第一端，該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)具有一第二端毛細(xì)連結(jié)該第一端。

該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)局部或全部界定一第一厚度，該熱管壁界定一第二厚度，該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)界定一第三厚度，且該第一厚度等于該第二厚度加上第三厚度。

該殼體腔室具有一殼體內(nèi)壁界定一無(wú)毛細(xì)結(jié)構(gòu)區(qū)域，且該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)置在避開(kāi)該無(wú)毛細(xì)結(jié)構(gòu)區(qū)域的殼體內(nèi)壁上。

該殼體具有一頂側(cè)、一底側(cè)及一側(cè)邊環(huán)設(shè)在該頂側(cè)及該底側(cè)之間，該殼體腔室界定在該頂側(cè)及該底側(cè)及該側(cè)邊之間。

該熱管的開(kāi)放端從該殼體的側(cè)邊插接于該殼體腔室內(nèi)。

在一實(shí)施，該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)局部或全部界定一第一厚度，該熱管壁界定一第二厚度，該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)界定一第三厚度，且該第一厚度等于該第二厚度加上第三厚度。

在一實(shí)施，該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)具有一第一端，該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)具有一第二端毛細(xì)連結(jié)該第一端。

在一實(shí)施，該殼體腔室具有一殼體內(nèi)壁界定一無(wú)毛細(xì)結(jié)構(gòu)區(qū)域，且該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)置在避開(kāi)該無(wú)毛細(xì)結(jié)構(gòu)區(qū)域的殼體內(nèi)壁上。

在一實(shí)施，該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)具有一第一連結(jié)側(cè)連結(jié)該殼體內(nèi)壁及一第一自由側(cè)面對(duì)該殼體腔室，該第一厚度界定在該第一連結(jié)側(cè)及該第一自由側(cè)之間；該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)具有一第二連結(jié)側(cè)連結(jié)該熱管壁的內(nèi)側(cè)及一第二自由側(cè)面對(duì)該熱管腔室，該第二厚度界定在該第二連結(jié)側(cè)及該第二自由側(cè)之間。

【附圖說(shuō)明】

下列圖式之目的在于使本發(fā)明能更容易被理解，于本文中會(huì)詳加描述該些圖式，并使其構(gòu)成具體實(shí)施例的一部份。透過(guò)本文中之具體實(shí)施例并參考相對(duì)應(yīng)的圖式，俾以詳細(xì)解說(shuō)本發(fā)明之具體實(shí)施例，并用以闡述發(fā)明之作用原理。

圖1為本發(fā)明之立體分解示意圖；

圖2為本發(fā)明之立體組合示意圖；

圖3為本發(fā)明之剖視分解示意圖；

圖4為本發(fā)明之剖視組合示意圖；

圖5圖為第4圖之局部放大示意圖：

圖6為本發(fā)明與鰭片組結(jié)合之示意圖。

附圖中各序號(hào)所代表的組件為：

10殼體

101頂側(cè)

102底側(cè)

103側(cè)邊

1031開(kāi)口

11殼體腔室

112殼體內(nèi)壁

1121無(wú)毛細(xì)結(jié)構(gòu)區(qū)域

114殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)

1141第一端

1143第一連結(jié)側(cè)

1144第一自由側(cè)

20熱管

201封閉端

202開(kāi)放端

203熱管壁

2031外側(cè)

2032內(nèi)側(cè)

204熱管腔室

205熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)

2051第二端

2053第二連結(jié)側(cè)

2054第二自由側(cè)

B1第一厚度

B2第二厚度

B3第三厚度

40散熱鰭片組

401散熱鰭片。

【具體實(shí)施方式】

本發(fā)明之上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式之實(shí)施例予以說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1為本發(fā)明之立體分解示意圖；圖2為本發(fā)明之立體組合示意圖；圖3為本發(fā)明之剖視分解示意圖；圖4為本發(fā)明之剖視組合示意圖；圖5為圖4之局部放大示意圖。如圖所示本發(fā)明包括一殼體10及至少一熱管20。該殼體10為平板式的熱傳導(dǎo)單元，例如為均溫板或平板式熱管，具有一頂側(cè)101、一底側(cè)102及一側(cè)邊103環(huán)設(shè)在該頂側(cè)101及該底側(cè)102之間。該側(cè)邊103開(kāi)設(shè)至少一開(kāi)口1031，該開(kāi)口1031的數(shù)量配合該熱管20的數(shù)量。

一殼體腔室11界定在該頂側(cè)101及該底側(cè)102及該側(cè)邊103之間。該殼體腔室11內(nèi)容置一工作流體（無(wú)圖示）及一殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114，該工作流體例如但不限制為純水、無(wú)機(jī)化合物、醇類(lèi)、酮類(lèi)、液態(tài)金屬、冷煤、有機(jī)化合物或其混合物。該殼體腔室11具有一殼體內(nèi)壁112，該殼體內(nèi)壁112界定一無(wú)毛細(xì)結(jié)構(gòu)區(qū)域1121相鄰該開(kāi)口1031，該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114設(shè)置在該避開(kāi)該無(wú)毛細(xì)結(jié)構(gòu)區(qū)域1121的殼體內(nèi)壁112上，且具有一第一端1141對(duì)應(yīng)該無(wú)毛細(xì)結(jié)構(gòu)區(qū)域1121。

該熱管20 具有一封閉端201、一開(kāi)放端202及一熱管壁203。該熱管壁203具有一外側(cè)2031及一內(nèi)側(cè)2032，該內(nèi)側(cè)2032界定一熱管腔室204位于該封閉端201及開(kāi)放端202之間且連通該開(kāi)放端202，一熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205設(shè)于該熱管壁203的內(nèi)側(cè)2032且從該熱管腔室204延伸到該開(kāi)放端202，并具有一第二端2051位于該開(kāi)放端202。

前述熱管20的封閉端201例如但不限制為彎曲延伸到該殼體10的上方或水平延伸，該熱管20的開(kāi)放端202從該殼體10的側(cè)邊103插接于該殼體腔室11內(nèi)，以使該熱管腔室204通過(guò)該開(kāi)放端202連通該殼體腔室11，且該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205毛細(xì)連結(jié)該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114，亦即該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114的第一端1141毛細(xì)連結(jié)該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205的第二端2051。

前述的殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114具有一第一連結(jié)側(cè)1143連結(jié)該殼體內(nèi)壁112及一第一自由側(cè)1144面對(duì)該殼體腔室11。前述的熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205具有一第二連結(jié)側(cè)2053連結(jié)該熱管壁203的內(nèi)側(cè)2032及一第二自由側(cè)2054面對(duì)該熱管腔室204。該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114及熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205例如為燒結(jié)金屬粉末體或網(wǎng)目編織體或溝槽或束股纖維等，為具有多孔隙的結(jié)構(gòu)能提供毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)該工作流體流動(dòng)。

「毛細(xì)連結(jié)」指該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114的多孔隙連通該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205的多孔隙，使得毛細(xì)力能從該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205傳遞或延伸到該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114，而冷卻的工作流體可以藉由該毛細(xì)力從該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205回流至該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114進(jìn)而回到殼體腔室11內(nèi)。

再者，該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114界定一第一厚度B1在該第一連結(jié)側(cè)1143及該第一自由側(cè)1144之間，該熱管壁203界定一第二厚度B2在該外側(cè)2031及該內(nèi)側(cè)2032之間，該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205界定一第三厚度B3在該第二連結(jié)側(cè)2053及該第二自由側(cè)2054之間，且該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114的第一厚度B1等于該熱管壁203的第二厚度加上該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205的第三厚度B3，藉此使該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114能夠直接毛細(xì)連結(jié)跟該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205，不會(huì)產(chǎn)生厚度不一致或高低落差的問(wèn)題造成無(wú)法毛細(xì)連結(jié)。

尤其要說(shuō)明的，在本實(shí)施的圖示雖然表示該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114的整體為第一厚度B1，但是在一替代實(shí)施，也可以只有該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114的第一端1141為第一厚度B1，其余的厚度比該第一厚度B1略薄，如此可以減少殼體腔室11被殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114占據(jù)的空間，并使該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114能夠直接毛細(xì)連結(jié)跟該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205。

請(qǐng)繼續(xù)參考圖6所示，一并參考圖1至圖5所示，一散熱鰭片組40串接在該熱管20上且位于殼體10的上方，散熱鰭片組40包括復(fù)數(shù)散熱鰭片401間隔排列，用以幫助該熱管20內(nèi)的工作流體散熱。

因此當(dāng)殼體腔室11內(nèi)的工作流體吸熱蒸發(fā)成氣體后，通過(guò)該熱管的開(kāi)放端202流至該熱管腔室204內(nèi)，然后藉由該散熱鰭片組40散熱，冷卻后的工作流體變成液體后從該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205藉由毛細(xì)力回流至該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114，然后回到該殼體腔室11內(nèi)。

藉由以上的設(shè)置，使該殼體毛細(xì)結(jié)構(gòu)114與該熱管毛細(xì)結(jié)構(gòu)205的毛細(xì)連結(jié)，以令該熱管腔室204及殼體腔室11的毛細(xì)力能夠互相傳遞或延伸。

惟以上所述，僅本發(fā)明之較佳可行之實(shí)施例而已，舉凡利用本發(fā)明上述之方法、形狀、構(gòu)造、裝置所為之變化，皆應(yīng)包含于本案之權(quán)利范圍內(nèi)。